攻关种业“芯片” 助力增产丰收

　　8月9日，张家口市农科院首席专家赵治海（左）与学生一起查看粮饲两用谷子的长势。河北日报记者 耿辉 摄

　　■阅读提示

　　种子是农业的“芯片”，种业是保障粮食安全的源头。

　　近年来，河北省培育出小麦、玉米、杂交谷子、高油酸花生等一大批优良品种，全省农作物优良品种覆盖率稳定在98%以上。

　　如何拿出攻克“卡脖子”技术的干劲，为中国饭碗装上坚强的“中国芯”，贡献河北力量？记者深入采访了河北省育种专家，挖掘一粒粒优势种子培育背后的不凡历程，记录他们在持续优化、繁育推广上的不懈努力。

　　“上天入地”航天麦，矮秆抗倒又高产

　　8月7日，河北众人信农业科技有限责任公司（以下简称“河北众人信”）位于河北省张家口市张北县的小麦育种基地里，麦浪翻滚，加代播种的小麦迎来收获。

　　育种人员两两一组，一人弯腰蹲身，左手攥住麦穗，右手持剪刀一剪，沉甸甸的麦穗应声落下；身旁另一人随即撑开袋子，将麦穗收入袋中。

　　在众多育种材料中，经太空诱变的“众信麦998”第四代（SP4）小麦生长情况备受关注。“这些小麦收获以后，科研人员将进行单穗考种，分析粒型、粒重、容重、光泽度等数据，为育种提供支撑。”河北众人信科研负责人李书民说。

　　选育优良品种，绝不是件简单的事儿。“众信麦998”是河北众人信的拳头品种，具有矮秆、多抗、广适、超高产等特性，破解了困扰小麦育种界多年的“高产抗倒不可兼得”的难题。

　　2024年，5121粒“众信麦998”种子搭乘我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号进入太空。以此为起点，河北众人信开启了航天育种的新征程。

　　为什么要把小麦送上太空？原因是航天诱变为小麦育种提供了一条新路：太空的强辐射、高真空、微重力等多种因素综合作用，能诱发种子发生基因变异，打破原有的基因连锁，让小麦基因重新组合。

　　“我们控制不了它往哪个方向变，但我们可以等它回来以后，人工筛选出我们想要的那一个。”李书民说，种子“上天”只是第一步，每一粒回来的种子都要经过多代播种、生长，最终接受“面试”。

　　为加快品种迭代步伐，李书民带领科研团队利用“众信麦998”在太空极端环境下诱发的基因变异，结合常规育种与分子标记辅助育种技术，在海南、河北两地展开了穿梭育种和冬季夏季加代繁育。

　　“冬季南下海南加代，当季返回河北试验，夏季再筛选优异单株，一年当成两年用。”李书民说，这种“候鸟式”的育种节奏，让“众信麦998”的迭代周期大幅缩短。

　　这还不是最快的，为了加速育种，河北众人信专门建了一座一年可以培育四代小麦的人工气候室，实现全年不间断育种。

　　打开人工气候室厚重的门，层层培养架上，摆满了一盘盘绿油油的小麦。这里可以精确控制温度、湿度、光照和二氧化碳浓度，模拟小麦整个生育期间的环境。

　　多产粮、产好粮，种子是关键。2025年，“众信麦998”实打实收亩产1069.09公斤，创下我国冬小麦单产首次“过吨”的纪录。

　　“众信麦998”虽在产量和抗倒、抗寒上表现突出，但品质、抗病性仍有提升空间。今年以来，河北众人信瞄准这一短板，打出一套抗病育种组合拳。

　　“与河北农业大学的合作，是我们提升品种品质与抗病性的重要布局之一。”河北众人信总裁李海平说，他们还与中国科学院、中国农业大学合作，利用先进基因编辑技术提升赤霉病抗性；与北京齐禾生物科技有限公司联手，攻关除草剂耐受性和白粉病难题。

　　赤霉病、条锈病、白粉病、除草剂耐受性……这些抗性指标，被逐一列入“众信麦998”的攻关清单。单倍体育种、分子辅助育种、杂交育种……多种技术手段齐头并进、协同发力。目前，河北众人信累计审定小麦品种25个，拥有后备品系640个。

　　8月10日，位于成安县的河北众人信农业科技有限责任公司，小麦分子标记实验室科研人员在对小麦育种材料进行检测鉴定。河北日报记者 田明 摄

　　从实验室到田间，育出一粒好玉米

　　7月29日，河北沃土种业股份有限公司（以下简称“沃土种业”）分子育种中心实验室里，科研人员取出一片干燥的玉米叶片，用打孔器打出黄豆大小的圆片，收集存入采样板，送入检测仪器，完成DNA提取、质检、测序、分析等流程。

　　在这里，短短数日就能完成数千份育种材料的基因分型，精准锁定适配育种目标的优质材料。

　　玉米生育期一般为90天到120天。传统育种依赖田间表型观察，高产、优质、抗病等性状要等到成熟期才能判断，一个优良品种的培育往往需要花费数年时间。

　　“分子标记辅助育种可以在实验室里给玉米做‘基因体检’，精准找到影响产量和抗病能力的关键基因，像拼图一样把多个优良基因聚合到同一个品种里，快速选出优良品种。”沃土种业分子实验室主任杨莹莹说。

　　2005年，沃土种业成立。成立之初，由于育种资源缺乏，人才捉襟见肘，科技创新能力不足，育种过程一波三折。产出率不高、抗病性不强……一个个新品种被接连培育出来，但综合抗性没有优势，不足以被农民接受。

　　寻求突破，迫在眉睫。2009年，沃土种业与中国农业大学联合成立校企合作育种平台，建起科研育种信息化管理数据库。

　　“育种平台建立后，借助中国农业大学先进的仪器设备和研发能力，我们能更精准地确定种质资源的基因特性，提高了育种成功率。”沃土种业董事长柳继凤说。

　　历经多年攻关，沃土种业培育出“沃玉3号”“沃玉964”“沃玉111”等多个具有自主知识产权的优良玉米品种，产品遍布河北、山东、河南、安徽等22个省份，成为国内知名的育、繁、推一体化企业。

　　市场需求不断升级，传统育种短板愈发凸显。沃土种业的决策者意识到，以种质基因技术、分子标记辅助育种等为代表的生物育种技术，正在成为种业竞争的核心赛道。于是，他们联合中国农业大学、华中农业大学开展关键技术攻关，成立了分子技术创新中心，在传统育种基础上引入人工智能、大数据分析和基因编辑等技术手段，加快优良材料筛选和新品种选育。

　　“提升育种效率，意味着要在更短的时间里，找到更优的杂交组合。”柳继凤说，他们整合基因组学、表型组学与人工智能技术，借助智能算法，在田间试验前先预测杂交组合后的作物表型，从而精准淘汰低质量的杂交组合，高效筛选优良杂交组合。

　　分子技术创新中心成立以来，沃土种业掌握了玉米双单倍体高效育种技术、分子标记辅助育种技术及基因编辑技术，开展了抗锈病、抗旱、耐盐碱基因分子育种，研究出两个玉米抗虫抗除草剂转化体。

　　一粒好种子，要从实验室里走出来，走向田间地头。走进沃土种业试验示范基地，春播的“沃玉3号”“沃玉111”玉米植株整齐，果穗大小均匀，综合长势良好。

　　“这是新发布的‘沃玉320’，具有耐密植、高产、抗逆等综合优势，已进入生产试验，将作为‘沃玉3号’的重要接续品种推向市场。”沃土种业品种管理部经理石彩云说。

　　多年深耕，育种硕果累累。目前，沃土种业已培育出20余个玉米新品种，积累种质资源2000多个。其中，“沃玉3号”连续多年入选农业农村部国家主导品种，累计推广面积突破1亿亩；“沃玉111”推广面积稳步增长，在黄淮海市场保持良好势头。

　　8月10日，河北沃土种业股份有限公司科研人员在试验田查看玉米新品种的长势。河北日报记者 田明 摄

　　推广面积全国第一，“张杂谷”占谷种市场近六成

　　眼下，河北省张家口市康保县绿源种植专业合作社谷子地里，4000多亩“张杂谷6号”进入开花授粉期，长势喜人。

　　“种子好，管理也到位，我这谷子长得不错，好的地块估摸着亩产能达1000斤。”康保县绿源种植专业合作社负责人武玉英说，“张杂谷6号”具有根系发达、抗旱性强、抗倒、高产稳产、米质优良等特性，适合在坝上地区种植。

　　坝上的气候，曾是农户心头的痛。无霜期短、温差大，能种的作物没几样。在张北县马鞍桥村，通过种植适应坝上冷凉地区气候的“张杂谷25号”，种植户每亩地能增收400余元。

　　不仅在坝上，今年“张杂谷”系列品种在全国16个省份广泛种植，推广种植面积近400万亩。

　　“张杂谷”由张家口市农科院首席专家赵治海研究员牵头培育，因抗旱耐瘠、稳产高产的硬核基因，一出道便成为谷子界的“明星”。

　　“好种子都是田间地头试验出来的。”赵治海说，谷种培育周期漫长，为了缩短科研周期，他们在气候温暖的海南建立了繁育基地，在冬季北方不能种植时，在海南再种植研究一次。他称之为“南繁北育”。

　　通过不同品种母本父本测配，赵治海和团队培育成功“张杂谷”系列品种20多个，形成适应水、旱地，春、夏播，早、晚熟配套的品种格局。“张杂谷”在旱地亩产比常规谷子亩产量实现翻番。

　　在“张杂谷”系列品种里，“张杂谷13号”种植面积占到总面积的三分之一。“在一般人的观念里，杂交种不如农家种好吃。”赵治海说，他们培育的“张杂谷13号”做到了既高产又好吃，香味浓、口感好，获评国家一级优质米。

　　目前，“张杂谷”系列品种在全国累计种植面积超4500万亩，占全国谷种市场近六成份额，稳居全国谷子种植面积首位，并且创下亩产811.9公斤的世界谷子单产最高纪录。

　　随着名气越来越响，在国家有关部门的支持下，“张杂谷”走出国门、惠及世界。

　　赵治海介绍，“张杂谷”从2008年第一次走出国门在非洲试种至今，已推广到埃塞俄比亚、乌干达等十多个国家。其中，布基纳法索种植示范项目成效显著，已建成10个高产示范村。（河北日报记者 郝东伟）

　　■记者手记

　　扎根田野育良种

　　粮安天下，种子为基。种子是农业的“芯片”，关乎国家粮食安全。

　　河北是全国粮食主产省之一，常年粮食播种面积稳定在9600万亩以上。围绕稳定提升粮食等重要农产品综合生产能力，河北省坚持稳面积、优结构、提单产，深入实施粮油作物大面积单产提升行动。

　　提单产，核心突破口就在种子上。河北是用种大省，也是产种大省，培育出小麦、玉米、杂交谷子、高油酸花生、双高大豆、马铃薯等一大批优质品种，良种在农业增产中的贡献率超过43%。

　　这份成绩的背后，是一群农业科研工作者埋头育种的辛勤付出。一代代育种人终日扎根田间，为了找到那个集众多优良基因于一身的“天选之种”，他们凭敏锐观察力逐一筛选，过程繁琐艰巨，需要热忱和坚守。

　　赵治海、郭进考、李书民……一只只追赶光阴、追逐光热的“候鸟”，一个个挥洒汗水、埋首耕耘的身影，都在为端稳中国饭碗贡献力量。

　　种出好效益，培育出好品种是关键，育种技术创新是种业发展的必由之路。从传统育种到杂交育种，从分子育种到人工智能辅助育种……理念不断进步，科技加速迭代，河北省的育种水平，也逐步从跟跑、并跑到部分领跑。

　　育种者的一生，都在与时间赛跑。有了科技力量的加入，选育好种子的过程，会更高效、更精准，能帮育种人节省更多时间。

　　近年来，河北省深入实施种业振兴行动，在品种审定、技术推广、资金保障等方面加大支持力度，在制种大县奖励、种业企业扶优等方面拿出更多政策举措，积极支持育种基础研究与关键技术攻关，重点突破抗逆育种、优质专用品种培育等关键技术瓶颈。

　　《河北省种业条例》将于9月1日起施行，围绕种质资源保护和利用、品种选育与育种技术创新、品种管理、生产经营等作出规范，以法治硬核力量，护航种业振兴。

　　小小一粒种子，一头连着百姓生活，一头连着国家战略。当更多“河北粮”装满中国饭碗，这场从种子开始的变革，终将在燕赵沃野上结出更丰硕的果实。（记者 郝东伟）